深入剖析SRK1004：非互補(bǔ)有源鉗位反激式同步整流控制器

作為電子工程師，在電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，同步整流技術(shù)一直是提升電源效率的關(guān)鍵。今天就來(lái)和大家詳細(xì)探討一下ST公司的SRK1004，一款專為非互補(bǔ)有源鉗位反激式（NC - ACF）轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的同步整流控制器。

文件下載：srk1004.pdf

一、SRK1004的特性亮點(diǎn)

1. 應(yīng)用針對(duì)性強(qiáng)

SRK1004專為NC - ACF轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)同步整流而優(yōu)化，這類轉(zhuǎn)換器通常工作在連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）和不連續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）的邊界附近或DCM模式下，能很好地適應(yīng)不同負(fù)載條件。

2. 靈活的配置與兼容性

它既可以工作在低端配置，也能用于高端配置，并且支持邏輯電平（A、B和E）和標(biāo)準(zhǔn)電平（C、D和F）的MOSFET，適用范圍廣泛。

3. 多樣化的延時(shí)選擇

提供兩種不同的關(guān)斷延時(shí)，能夠覆蓋多種MOSFET，滿足不同的設(shè)計(jì)需求。

4. 寬電壓與低功耗

具有4至36V的寬電源電壓范圍，同時(shí)工作電流僅580μA，靜態(tài)電流為230μA，有效降低了功耗。

5. 高壓檢測(cè)與高頻性能

具備190V的高壓檢測(cè)輸入，可檢測(cè)SR MOSFET的漏源電壓，工作頻率最高可達(dá)500kHz，適用于高頻應(yīng)用。

6. 快速保護(hù)與小封裝

擁有快速短路檢測(cè)器，能及時(shí)響應(yīng)短路情況，并且采用了2x2mm的DFN 6L微小封裝，節(jié)省了電路板空間。

二、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

SRK1004適用于多種需要高功率密度的應(yīng)用場(chǎng)景，如高功率密度的USB - PD適配器/充電器、USB - PD墻插以及墻內(nèi)智能插座等。

三、工作原理詳解

1. 基本控制策略

SR MOSFET在電流開始流過(guò)其體二極管時(shí)開啟，當(dāng)電流接近零時(shí)關(guān)閉。在低端配置下，設(shè)備可直接由轉(zhuǎn)換器的輸出電壓供電；在高端配置下，建議使用專用的輔助繞組為IC供電。

2. 短路檢測(cè)功能

在高端配置中，有一個(gè)特殊功能可快速檢測(cè)短路情況，即使IC直接由輸出電壓供電，也能抑制其工作。

四、電氣參數(shù)分析

1. 絕對(duì)最大額定值

需要注意各個(gè)引腳的電壓、電流額定值，如VCC引腳的內(nèi)部調(diào)節(jié)IC電源電壓范圍為 - 0.3至11V，VO引腳的外部非調(diào)節(jié)IC電源電壓范圍為 - 0.3至65V等。超過(guò)這些額定值可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成永久性損壞。

2. 推薦工作條件

在推薦的工作條件下，如VCC輸出電流為0至25mA，VO電壓為 - 0.3至36V等，能保證設(shè)備的性能和電氣參數(shù)在規(guī)格范圍內(nèi)。

3. ESD免疫水平

該設(shè)備具有一定的靜電放電（ESD）免疫能力，如人體模型（HBM）下為±2kV（引腳之間）和±1.7kV（引腳與EP之間），充電設(shè)備模型（CDM）下為±500V。

4. 熱數(shù)據(jù)

了解熱阻和功耗數(shù)據(jù)對(duì)于散熱設(shè)計(jì)至關(guān)重要。例如，結(jié)到環(huán)境的熱阻為68°C/W，在環(huán)境溫度為50°C時(shí)的功耗為0.5W。

五、典型應(yīng)用電路

1. 低端配置

在低端配置中，VO引腳可直接連接轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，為設(shè)備供電。此時(shí)，要注意合理選擇RVO和CVO等元件，以優(yōu)化電路性能。

2. 高端配置

高端配置下，建議使用輔助繞組為IC供電，同時(shí)要確保二極管和電容的參數(shù)選擇合適，以保證電源的穩(wěn)定性。

六、布局設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 通用準(zhǔn)則

將Cvcc和Cvo靠近IC，并與VCC和GND引腳短連接，以減少干擾。在VO引腳使用小電阻構(gòu)建RC濾波器，可提高電源的純凈度。

2. 引腳布局

盡量減小GD引腳、SR MOSFET和DVS引腳所構(gòu)成的電路面積，縮短SR MOSFET漏極到DVS引腳的走線長(zhǎng)度，以降低寄生電感和電容的影響。

3. SCP引腳處理

在低端驅(qū)動(dòng)時(shí)，SCP引腳的電阻可輕松連接到IC的GND引腳；在高端驅(qū)動(dòng)時(shí)，要盡量減小R1、SCP/GND引腳和二次繞組所構(gòu)成的電路面積，并將RSCP靠近SCP引腳，以減少寄生電容。

4. 輸出電流電路

在低端驅(qū)動(dòng)配置中，要減小SR MOSFET源極與輸出電解電容負(fù)極之間的連接；在高端驅(qū)動(dòng)配置中，減小二次繞組負(fù)極與輸出電解電容負(fù)極之間的連接，降低線路損耗。

七、選型與訂購(gòu)信息

SRK1004有多種型號(hào)可供選擇，如SRK1004ATR、SRK1004BTR等，不同型號(hào)的VCC電壓、關(guān)斷延時(shí)和封裝標(biāo)記有所不同。在選擇時(shí)，要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，如工作電壓、延時(shí)要求等，來(lái)挑選合適的型號(hào)。

八、總結(jié)與思考

SRK1004作為一款性能出色的同步整流控制器，為電源設(shè)計(jì)提供了很多便利和優(yōu)勢(shì)。但在實(shí)際應(yīng)用中，我們還需要根據(jù)具體的電路要求，合理選擇元件參數(shù)，優(yōu)化布局設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮其性能。大家在使用SRK1004的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。